KR20010090473A - 라이트 캐쉬 회로, 라이트 캐쉬 회로를 구비한 기록 장치및 라이트 캐쉬 방법 - Google Patents

라이트 캐쉬 회로, 라이트 캐쉬 회로를 구비한 기록 장치및 라이트 캐쉬 방법 Download PDF

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KR20010090473A
KR20010090473A KR1020010013661A KR20010013661A KR20010090473A KR 20010090473 A KR20010090473 A KR 20010090473A KR 1020010013661 A KR1020010013661 A KR 1020010013661A KR 20010013661 A KR20010013661 A KR 20010013661A KR 20010090473 A KR20010090473 A KR 20010090473A
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Abstract

호스트측으로부터 전송되는 사용자 데이터는 오류 정정 처리 단위로 SDRAM(12)의 라이트 캐쉬 영역 A1∼Am에 일단 기억된다. 기억된 오류 정정 처리 단위인 사용자 데이터에 대해 오류 정정 부호 등의 용장 데이터를 부가하는 ECC·EDC 인코드 처리를 실시할 때는 SDRAM(12)의 인코드 영역 B1 또는 B2를 사용한다. ECC·EDC 인코드 처리가 실시된 데이터는 순차 영역 B1 또는 B2로부터 판독되어 변조가 실시된 후, 디스크에 기입된다.

Description

라이트 캐쉬 회로, 라이트 캐쉬 회로를 구비한 기록 장치 및 라이트 캐쉬 방법{WRITE CACHE CIRCUIT, RECORDING APPARATUS WITH WRITE CACHE CIRCUIT, AND WRITE CACHE METHOD}
본 발명은 라이트 캐쉬 회로, 라이트 캐쉬 회로를 구비한 기록 장치 및 라이트 캐쉬 방법에 관한 것으로, 보다 특정적으로는, 호스트로부터 전송되는 데이터에오류 정정 처리를 위한 용장 데이터를 부가하는 과정에서의 메모리의 사용 효율의 향상을 도모한 라이트 캐쉬 회로, 라이트 캐쉬 회로를 구비한 기록 장치 및 라이트 캐쉬 방법에 관한 것이다.
종래부터, 기록 매체의 일례로서의 광자기 디스크 대응의 기록 재생 장치가 있다. 이 기록 재생 장치에 있어서의 라이트계에서는 호스트로부터 전송되는 사용자 데이터를 메모리에 일단 캐싱(축적)하고, 정정 부호 및 오류 검출 부호(용장 데이터)를 부가하는 인코드 처리를 실시하고 나서 광자기 디스크에 기록한다.
한편, 이 기록 재생 장치에 있어서의 리드계에서는 기록 매체로부터 판독된 데이터에 라이트계에서 부가된 용장 데이터를 이용하여 오류 정정 처리 및 오류 검출 처리를 실시한 후, 호스트측으로 전송한다.
이와 같이 하여, 기록 매체에 기록되는 데이터가 고정밀도로 재생되게 된다.
그런데, 종래의 광자기 디스크의 기록 재생 장치에서는 캐싱할 때, 오류 정정 처리 단위인 사용자 데이터마다 미리 용장 데이터를 부가하는 영역을 확보하면서 메모리 상에 데이터를 배치하고 있었다.
그러나, 이와 같이 처리 포맷에 적응한 어드레스에 데이터를 배치하면, 메모리의 사용 효율이 낮아진다고 하는 문제가 있었다.
그 때문에, 본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로 그 목적은 메모리의 사용 효율이 높은 라이트 캐쉬 회로, 이 라이트 캐쉬 회로를 구비한 기록 장치 및 라이트 캐쉬 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 광자기 디스크상의 신호 기록 형태와 신호 포맷과의 관계를 모식적으로 나타내는 도면.
도 2의 (a)∼도 2의 (d)는 기록 데이터의 1프레임의 포맷을 상세하게 나타내는 모식도.
도 3의 (a)∼도 3의 (f)은 ECC 레이아웃 블록의 데이터의 형성 과정을 나타내는 모식도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 광자기 기록 재생 장치의 개략 블록도.
도 5는 도 4에 도시한 기록 재생 장치 중 오류 정정 및 변조/복조에 관한 부분을 LSI로 실현한 경우의 개략 블록도.
도 6은 라이트 시에 있어서의 데이터 처리의 흐름을 설명하기 위한 도면.
도 7은 도 6의 SDRAM에 기억된 1단위의 ECC 레이아웃 블록의 데이터 구성을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 라이트 동작을 위한 구성을 나타내는 도면.
도 9는 도 8에 도시한 구성에 의한 파이프라인 처리를 나타내는 도면.
도 10은 종래의 라이트 시에 있어서의 메모리 맵핑에 대해 설명하기 위한 도면.
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 라이트 시에 있어서의 메모리 맵핑에 대해 설명하기 위한 도면.
도 12는 도 10에 의한 종래의 메모리 맵핑과 페이지와의 관계를 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 실시예에 의한 메모리 맵핑과 페이지와의 관계를 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 광자기 디스크
2 : 프레임
10 : LSI
11 : DMA
12 : SDRAM
13 : ECC/EDC/SCR·인코더/디코더
14 : 변조기/복조기·포맷터/디포맷터
15 : 파형 등화 및 비터비 복호 회로
100 : 신호 연산 회로
101 : 광자기 디스크
102 : 픽업
103 : BPF
104 : AD 변환기
105 : 파형 등화 회로
106 : 비터비 복호기
107 : 헤더 검출 회로
108 : 데이터 복조기
109 : 오류 정정 회로
110 : PLL 회로
111 : 어드레스 검출 회로
112 : 컨트롤러
113 : 오류 정정 부호 부가 회로
114 : 데이터 변조기
115 : 자기 헤드 구동 회로
116 : 자기 헤드
117 : 레이저 구동 회로
본 발명의 어떤 국면에 따르면, 라이트 캐쉬 회로는 호스트로부터 전송되는 데이터에 오류 정정 처리를 위한 용장 데이터를 부가하여 기록 매체에 기록하는 기록 장치에 있어서의 라이트 캐쉬 회로에 있어서, 호스트 라이트 영역과 인코드 작업 영역을 포함하는 랜덤 액세스 가능한 메모리와, 호스트 라이트 영역에 호스트로부터 전송되는 데이터를 오류 정정 블록 단위로 저장하는 기입 회로와, 호스트 라이트 영역에 기입된 오류 정정 블록 단위의 데이터를 인코드 작업 영역으로 이동시킴과 함께, 용장 데이터를 부가하는 처리를 위해 인코드 작업 영역으로부터 데이터를 판독하고, 또는 용장 데이터를 부가하는 처리 결과 얻어지는 데이터를 인코드 작업 영역에 재기입하는 회로와, 기록 매체에 기록하기 위해, 인코드 작업 영역의 데이터 중 이미 용장 데이터가 부가된 데이터를 판독하는 판독 회로를 구비한다.
바람직하게는, 호스트 라이트 영역은 복수의 라이트 영역을 포함하고, 복수의 라이트 영역의 각각은 오류 정정 블록 단위의 데이터를 저장하기 위해 필요한 최소한의 크기를 갖는다.
바람직하게는, 인코드 작업 영역은 2개의 인코드 영역을 포함하고, 2개의 인코드 영역의 각각은 오류 정정 블록 단위의 데이터와 대응하는 용장 데이터를 저장하기 위해 필요한 최소한의 크기를 갖는다. 2개의 인코드 영역 중 한쪽의 데이터는 용장 데이터를 부가하는 처리의 처리 대상이 되고, 다른쪽의 데이터는 기록 매체에 기록하기 위해 판독 수단에 의해 판독된다.
보다 바람직하게는, 용장 데이터를 부가하는 처리에 있어서는 오류 정정 블록 단위의 데이터에 대해, 곱셈 부호에 의한 오류 정정 처리를 위한 가로 방향 및 세로 방향의 오류 정정 부호를 부가한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 기록 장치는 호스트로부터 전송되는 데이터에 오류 정정 처리를 위한 용장 데이터를 부가하여 기록 매체에 기록하는 기록 장치에 있어서, 용장 데이터를 부가하기 위한 인코더와, 라이트 캐쉬 회로와, 용장 데이터가 부가된 데이터를 변조하여 기록 매체에 기록하기 위한 기록 처리 회로를 구비하고, 라이트 캐쉬 회로는 호스트 라이트 영역과 인코드 작업 영역을 포함하는 랜덤 액세스 가능한 메모리와, 호스트 라이트 영역에 호스트로부터 전송되는 데이터를 오류 정정 블록 단위로 저장하는 기입 회로와, 호스트 라이트 영역에 기입된 오류 정정 블록 단위의 데이터를 인코드 작업 영역으로 이동시킴과 함께, 인코드 작업 영역으로부터 인코더로 데이터를 출력하고, 또는 인코더로부터 받는 데이터를 인코드 작업 영역에 재기입하는 회로와, 인코드 작업 영역의 데이터 중 이미 용장 데이터가 부가된 데이터를 판독하여 기록 처리 회로로 출력하는 판독 회로를 포함한다.
바람직하게는, 호스트 라이트 영역은 복수의 라이트 영역을 포함하고, 상기 복수의 라이트 영역의 각각은 오류 정정 블록 단위의 데이터를 저장하기 위해 필요한 최소한의 크기를 갖는다.
바람직하게는, 인코드 작업 영역은 2개의 인코드 영역을 포함하고, 2개의 인코드 영역의 각각은 오류 정정 블록 단위의 데이터와 대응하는 용장 데이터를 저장하기 위해 필요한 최소한의 크기를 갖는다. 2개의 인코드 영역 중 한쪽의 데이터는 인코더에 있어서의 처리 대상이 되고, 다른쪽의 데이터는 기록 처리 회로에 있어서의 처리 대상이 된다.
보다 바람직하게는, 용장 데이터를 부가하는 처리에 있어서는 오류 정정 블록 단위의 데이터에 대해, 곱셈 부호에 의한 오류 정정 처리를 위한 가로 방향 및 세로 방향의 오류 정정 부호를 부가한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 라이트 캐쉬 방법은 호스트 라이트 영역과 인코드 작업 영역을 포함하는 랜덤 액세스 가능한 메모리를 구비하고, 호스트로부터 전송되는 데이터에 오류 정정 처리를 위한 용장 데이터를 부가하여 기록 매체에 기록하는 기록 장치에 있어서의 라이트 캐쉬 방법에 있어서, 호스트 라이트 영역에 호스트로부터 전송되는 데이터를 오류 정정 블록 단위로 저장하는 단계와, 호스트 라이트 영역에 기입된 오류 정정 블록 단위의 데이터를 인코드 작업 영역으로 이동시킴과 함께, 용장 데이터를 부가하는 처리를 위해 인코드 작업 영역으로부터 데이터를 판독하고, 또는 용장 데이터를 부가하는 처리 결과 얻어지는 데이터를 인코드 작업 영역에 재기입하는 단계와, 기록 매체에 기록하기 위해 인코드 작업 영역의 데이터 중 이미 용장 데이터가 부가된 데이터를 판독하는 단계를 구비한다.
바람직하게는, 호스트 라이트 영역은 복수의 라이트 영역을 포함하고, 복수의 라이트 영역의 각각은 오류 정정 블록 단위의 데이터를 저장하기 위해 필요한 최소한의 크기를 갖는다.
바람직하게는, 인코드 작업 영역은 2개의 인코드 영역을 포함하고, 2개의 인코드 영역의 각각은 오류 정정 블록 단위의 데이터와 대응하는 용장 데이터를 저장하기 위해 필요한 최소한의 크기를 갖는다. 2개의 인코드 영역 중 한쪽의 데이터는 용장 데이터를 부가하는 처리의 처리 대상이 되고, 다른쪽의 데이터는 기록 매체에 기록하기 위해 판독된다.
보다 바람직하게는, 용장 데이터를 부가하는 처리에 있어서는 오류 정정 블록 단위의 데이터에 대해, 곱셈 부호에 의한 오류 정정 처리를 위한 가로 방향 및 세로 방향의 오류 정정 부호를 부가한다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 메모리 상에 인코드할 때 필요한 인코드 영역과 캐쉬를 위해 필요한 라이트 캐쉬 영역을 분리하여 설치하고, ECC·EDC 인코드 처리 시에 라이트 캐쉬 영역으로부터 인코드 영역에 데이터를 판독하여 처리를 실행하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 인코드 영역이 종래에 비해 대폭 삭감되고, 메모리의 사용 효율을 향상시켜 동일 메모리 공간이면 라이트 캐쉬의 효율을 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 호스트로부터 전송되는 데이터를 물리 어드레스에 따른 어드레스에 직접 배치할 필요가 없기 때문에, 라이트 캐쉬 상에서의 데이터 재 배치의 자유도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 기타 목적 및 특징은 첨부 도면을 참조한 이하의 실시예를 통해 명백해질 것이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
본 발명의 추가적인 목적 및 장점은 아래의 상세한 설명에 의해 명백해질 것이다.
<실시예>
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 자세하게 설명한다. 또, 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.
우선 처음에, 본 발명이 적용되는 기록 매체인 광자기 디스크에 기록되어 재생되는 정보의 포맷에 대해 설명한다.
도 1을 참조하면, 광자기 디스크(1)의 기록면 상에는 동심원형(또는 나선형)에 복수의 트랙(t1, t2, t3, t4, …, tn-1, tn)이 형성되어 있고(도 1에서는 디스크의 전면에 형성된 트랙의 일부분만을 섹터형으로 나타내고 있음), 이들 복수의 동심원형의 트랙은 또한 외주로부터 내주로의 반경 방향에 있어서 인접하는 수개의 트랙마다 대역을 형성하고(예를 들면 도 1의 트랙 t1∼t4에서 1개의 대역을 형성), 인접하는 대역과 대역 간에는 도시하지 않는 완충 영역이 형성된다.
광자기 디스크 상의 각 트랙은 등간격으로 분할되고, 정보의 기록 단위인 복수의 프레임(2)이 각각 배치된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 각 프레임(2)은 또한 39개의 세그먼트(S0, S1, S2, S3, …, Sn, …, S38)에 의해 구성된다. 39개의 세그먼트의 선두 세그먼트 S0은 어드레스 세그먼트이고, 남은 38개의 세그먼트 S1∼S38은 데이터 세그먼트이다.
어드레스 세그먼트 및 데이터 세그먼트 모두 각 세그먼트 내의 선두 위치에는 기록 재생 동작의 기준이 되는 클럭 신호를 생성하기 위한 위상 기준이 되는 파인 클럭 마크(FCM)가 형성되어 있다.
도 1을 참조하면 또한, 어드레스 세그먼트 S0 및 데이터 세그먼트 Sn의 물리적 형상이 모식적으로 도시되어 있다. 각 트랙은 한쌍의 랜드 및 그루브로 구성된다. 사선으로 나타낸 그루브는 기록면 상에 형성된 홈부이고, 랜드는 그 이외의 부분이다.
우선, 상술한 바와 같이 어드레스 세그먼트 및 데이터 세그먼트 모두 각 세그먼트의 선두 위치에 FCM이 그루브와 랜드 간에서 요철 관계를 역전시킴으로써 프리포맷되어 있다. 이와 같이 FCM이 형성되어 있는 영역을 FCM 필드로 칭한다.
어드레스 세그먼트 S0에 있어서는, FCM 필드에 계속되는 어드레스 필드에 있어서 이 프레임에 관한 어드레스 정보를 변조한 신호에 의해 광자기 디스크의 제조 시에 그루브와 랜드와의 경계선이 워블링됨으로써, 어드레스 정보가 프리포맷되어 있다.
한편, 데이터 세그먼트 Sn에서는 FCM 필드에 계속해서 데이터를 광자기 기록하기 위한 데이터 필드가 설치되어 있다. 또, 데이터는 트랙을 구성하는 그루브 및 랜드 모두 또는 쌍방에 광자기 기록 가능하다.
다음에, 도 2의 (a)∼도 2의 (d)를 참조하여, 상술한 정보의 기록 단위로서의 프레임의 포맷에 대해 보다 상세하게 설명한다.
먼저 설명한 바와 같이, 각 프레임은, 예를 들면 세그먼트0∼ 세그먼트38의 합계 39개의 세그먼트에 의해 구성된다(도 2의 (a)). 각 세그먼트는, 예를 들면 532비트 길이이고, 따라서 FCM은 532비트의 주기로 반복되게 된다.
도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 39개의 세그먼트의 선두인 세그먼트0은 어드레스 세그먼트이다. 이 어드레스 세그먼트는 FCM이 프리포맷된 12비트 길이의FCM 필드 및 어드레스 데이터가 프리포맷된 520비트 길이의 어드레스 필드로 구성된다.
도 2의 (c)에 도시한 바와 같이, 39개의 세그먼트의 2번째인 세그먼트1은 선두의 데이터 세그먼트에 상당한다. 이 선두의 데이터 세그먼트1은 12비트 길이의 FCM 필드와, 데이터의 기입을 나타내는 4비트 길이의 고정 패턴 "0011"이 기록되는 프리 라이트 필드와, 재생 시에 프레임 단위의 기록 개시 위치를 확인하기 위해 이용하는 320비트(40바이트) 길이의 고정 패턴인 헤더 필드와, 데이터를 기억하기 위한 192비트(24바이트) 길이의 데이터 필드와, 데이터 필드의 종결을 나타내는 4비트 길이의 고정 패턴 "1100"이 기록되는 포스트 라이트 필드를 포함한다.
도 2의 (d)에 도시한 바와 같이, 남은 세그먼트2∼세그먼트38은 모두 동일 포맷의 데이터 세그먼트이다. 이들 데이터 세그먼트의 각각은 12비트 길이의 FCM 필드와, 4비트 길이의 프리 라이트 필드와, 512비트(64바이트) 길이의 데이터 필드와, 4비트 길이의 포스트 라이트 필드를 포함한다.
도 2의 (c) 및 도 2의 (d)로부터 분명해진 바와 같이, 데이터 세그먼트 중 선두의 데이터 세그먼트1만이 헤더 필드를 포함하고 있다.
다음에, 도 3의 (a)∼도 3의 (f)를 참조하여, 오류 정정의 데이터 단위로서의 ECC(Error Correction Code) 레이아웃 블록의 포맷에 대해 설명한다.
우선, 도 2의 (a)에 도시한 39개의 세그먼트로 이루어지는 1프레임 중, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 어드레스 세그먼트 S0을 제외하고 남은 39개의 데이터 세그먼트 S1∼S38의 헤더 및 데이터의 필드로부터, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이40바이트 길이의 헤더 필드와, 24바이트+64바이트×37=2392바이트 길이의 데이터 필드(메인 데이터 필드)로 이루어지는 데이터 블록을 구성한다.
그리고, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 도 3의 (b)에 도시한 데이터 블록을 16프레임분 모아 광자기 기록의 규격 상 ECC 블록으로 불리우는 블록을 구성하고 있다.
오류 정정 처리(이하, ECC 처리)는 실제로는 도 3의 (c)에 도시한 ECC 블록 전체를 대상으로 하는 것은 아니다. 우선, 도 3의 (d)에 도시한 바와 같이, 헤더를 제외한 16프레임분의 메인 데이터(각각 2392바이트)로 블록을 구성하고(2392바이트×16=38272바이트), 또한 도 3의 (e)에 도시한 바와 같이 거기에서 416바이트의 DSV(Digital Sum Variation)를 삭제하고 남은 37856바이트 길이의 데이터가 실제의 ECC 처리를 위한 오류 정정 블록이 된다. 이하, 이 블록을 ECC 레이아웃 블록으로 칭한다.
또한, 도 3의 (f)에 도시한 바와 같이, 이 ECC 레이아웃 블록의 데이터는 본래의 사용자 데이터(2048바이트×16프레임분=32768바이트)와, ECC, EDC(Error Detection Code), ID 등의 그 이외의 용장 데이터(5088바이트)로 나눌 수 있다.
다음에, 도 4는 본 발명이 적용되는 광자기 디스크의 기록 재생 장치의 구성을 나타내는 기능 블록도이다.
도 4를 참조하여, 우선 이 기록 재생 장치의 기록 동작에 대해 설명한다. 우선, 기록해야 할 데이터가 오류 정정 부호 부가 회로(113)에 입력되어 스크램블됨과 함께 오류 정정 부호(ECC 데이터) 등의 용장 데이터가 부가된다. 오류 정정부호가 부가된 데이터는 데이터 변조기(114)에 의해 디지털 변조되어 자기 헤드 구동 회로(115)에 제공된다. 자기 헤드 구동 회로(115)는 입력된 데이터에 기초하여 자기 헤드(116)를 구동하고, 자기 헤드(116)는 데이터에 기초하여 변조된 자계를 광자기 디스크(101)에 인가한다.
또한, 레이저 구동 회로(117)는 소정 강도의 레이저광을 생성하도록 픽업(102) 내의 반도체 레이저(도시하지 않음)를 구동하고, 픽업(102)은 소정 강도의 레이저광을 광자기 디스크(101)에 조사한다. 이에 따라, 데이터에 기초하여 다른 방향의 자화를 갖는 자구가 광자기 디스크(101)에 형성되어 데이터가 자계 변조 기록된다.
다음에, 도 4를 참조하여, 이 기록 재생 장치의 재생 동작에 대해 설명한다. 우선, 모터(116)에 의해 회전 구동되는 광자기 디스크(101)로부터 픽업(102)에 의해 데이터가 재생되어 신호 연산 회로(100)에 제공된다. 신호 연산 회로(100)는 픽업의 각 센서 출력 신호를 연산함으로써, 재생 데이터 신호 RF와, 각 세그먼트의 FCM을 검출하기 위한 접선 푸시풀 신호 TPP와, 어드레스 세그먼트의 어드레스 필드에 워블링에 의해 기록된 어드레스 데이터를 재생하기 위한 래디얼 푸시풀 신호 RPP를 각각 따로따로 출력한다.
재생 데이터 신호 RF는 대역 통과 필터(BPF : 103)를 통해 복조 가능한 주파수가 추출되어 AD 변환기(104)에 의해 디지털 신호로 변환된다. AD 변환기(104)의 출력은 파형 등화 회로(105)에 의해 파형 등화되어 주지의 비터비 복호기(106)에 제공된다.
비터비 복호기(106)에서 복호된 출력은 데이터 복조기(108)에 제공되고, 기록 시에 실시된 디지털 변조가 디지털 복조되며, 그 후 오류 정정 회로(109)에 제공된다. 오류 정정 회로(109)는 기록 시에 부가된 오류 정정 부호(ECC 데이터) 등의 용장 데이터를 이용하여 오류 정정을 실행한다.
비터비 복호기(106)의 출력은 또 헤더 검출 회로(107)에도 제공되고, 헤더 검출 회로(107)는 상술한 세그먼트1에 기록된 헤더 필드의 위치를 검출하고, 헤더 검출 신호를 발생하여 데이터 복조기(108)에 제공한다.
한편, 신호 연산 회로(100)로부터 출력된 TPP 신호는 PLL 회로(110)에 제공되고, PLL 회로(110)는 각 세그먼트의 FCM을 재생한 신호인 TPP 신호에 기초하여 데이터 클럭 CLK를 발생한다. PLL 회로(110)에서 발생된 데이터 클럭 CLK는 상술한 AD 변환기(104), 파형 등화 회로(105), 비터비 복호기(106), 헤더 검출 회로(107) 및 데이터 복조기(108)에 제공됨과 함께 어드레스 검출 회로(111) 및 데이터 변조기(114)에도 제공된다. 또한, PLL 회로(110)에서는 TPP 신호에 기초하여 FCM에 상당하는 신호가 어드레스 검출 회로(111)에 제공된다.
또한, 신호 연산 회로(100)로부터 추출된 RPP 신호는 어드레스 검출 회로(111)에 제공된다. 어드레스 검출 회로(111)는 어드레스 세그먼트로부터 재생된 어드레스 데이터에 포함되는 동기 신호를 검출하고, 이 프레임의 어드레스 정보를 정확하게 추출하여 컨트롤러(112)에 공급한다.
컨트롤러(112)는 데이터 복조기(108) 및 오류 정정 회로(109) 및 오류 정정 부호 부가 회로(113) 및 데이터 변조기(114) 간에서 제어 데이터의 교환을 행한다.
다음에, 도 5는 도 4에 도시한 기록 재생 장치 중에 있어서 파선으로 둘러싸인 오류 정정 및 변복조에 관한 부분(10)을 실제로 LSI로서 실현한 경우의 회로 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
우선, 도 5를 참조하여, 이 LSI(10)의 기록 재생 장치의 라이트 시에 있어서의 동작에 대해 간단하게 설명한다. 라이트 시에는 호스트측으로부터 호스트 인터페이스(I/F)를 통해 기록되는 사용자 데이터가 DMA(11)에 제공된다. 제공된 데이터는 DMA(11)에 의해 순차 SDRAM(12)에 기입된다.
SDRAM(12)에 저장된 데이터는 ECC/EDC/SCR·인코더/디코더(13)로 판독되고, 사용자 데이터에 주지의 수법에 의한 스크램블이 실시됨과 함께 오류 정정 및 오류 검출을 위한 부호(ECC 데이터, EDC 데이터)를 포함하는 용장 데이터가 부가되고 SDRAM(12)에 재기입된다.
SDRAM(12)에 재기입된 데이터는 변조기/복조기·포맷터/디포맷터(14)에 의해 디지털 변조되고, 또한 기록에 적합한 소정의 데이터 포맷으로 정리되어 라이트계 데이터로서 도 4의 자기 헤드 구동 회로(115)에 인가된다.
다음에, 도 5를 참조하여, 이 LSI(10)의 기록 재생 장치의 리드 시에 있어서의 동작에 대해 간단하게 설명한다. 리드 시에는 광자기 디스크(101)로부터 재생된 데이터가 파형 등화 및 비터비 복호 회로(15)에 제공되고, 파형 등화 및 비터비 복호 처리가 실시된다. 파형 등화 및 비터비 복호된 데이터는 변조기/복조기·포맷터/디포맷터(4에)의해 디지털 복조되고, 상술한 ECC 레이아웃 블록의 데이터에 디포맷되어 SDRAM(12)에 기입된다.
SDRAM(12)에 저장된 데이터는 ECC/EDC/SCR·인코더/디코더(13)로 판독되어 오류 정정, 오류 검출, 디스크램블 등의 각 처리가 실시된다. 이들 처리가 실시된 데이터는 SDRAM(12)에 재기입된다.
SDRAM(12)에 재기입된 데이터 중 사용자 데이터는 DMA(11)를 통해 판독되어 호스트 I/F를 통해 호스트측으로 송출된다.
또, DMA(11), SDRAM(12), ECC/EDC/SCR·인코더/ 디코더(13), 변조기/복조기·포맷터/디포맷터(14) 및 파형 등화 및 비터비 복호 회로(15)와, 컨트롤러(112)(도 4)는 MPU 버스를 통해 서로 제어 신호의 교환을 행하고 있다.
도 6은 도 5에 도시한 LSI의 회로 구성 중, 라이트 시에 있어서의 데이터 처리의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 6의 단계 (a)에 도시한 사용자 데이터(2048바이트)가 호스트측으로 전송된다. 그리고, 도 6의 단계 (b)에 도시한 바와 같이, 6바이트의 데이터 ID 필드와 6바이트의 리저브드 필드 RSV가 사용자 데이터에 부가된다.
다음에, 도 6의 단계 (c)에 도시한 바와 같이, 4바이트의 오류 검출 부호(EDC 데이터)가 부가된다. 계속해서, 도 6의 단계 (d)에 도시한 바와 같이, 사용자 데이터에 스크램블이 실시된다. 이 상태의 데이터를 데이터 유닛 U1로 칭한다.
스크램블 후, 도 6의 단계 (e)에 도시한 바와 같이, 16개의 프레임(1프레임은 16개의 데이터 유닛 U1로 구성됨)을 1단위로서 ECC 레이아웃 블록이 생성된다.
도 7은 SDRAM(12)의 2차원의 메모리 영역에 저장된 ECC 레이아웃 블록을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하여, ECC 레이아웃 블록의 데이터는 가로 방향에는 172바이트의 데이터와 10바이트의 PI 패리티로 이루어지는 182바이트 길이를 갖고, 세로 방향에는 192라인의 데이터와 16라인의 PO 패리티로 이루어지는 208의 라인 수를 갖고 있다.
ECC 데이터인 PI 패리티 및 PO 패리티는 주지한 리드 솔로몬 부호를 이용한 곱셈 부호화 수법에 의해 사용자 데이터에 대해 연산되어 부가된 것이다. PI 및 PO 패리티는 리드(재생) 때에 있어서의 오류 정정 처리에 사용된다. 리드 시, 데이터가 일단 SDRAM(12)에 저장된다. 그리고, 1단위의 ECC 레이아웃 블록의 데이터로부터 가로 방향(PI 방향) 데이터(182바이트)가 1라인씩 순차 ECC 회로에서 판독되고, 라인마다 오류 정정 처리가 실시된다. 정정된 데이터는 SDRAM(12)에 재기입된다. 다음에, SDRAM(12)으로부터 세로 방향(PO 방향) 데이터(208바이트)가 1라인씩 순차 ECC 회로에서 판독되고, 라인마다 오류 정정 처리가 실시된다. 정정된 데이터는 SDRAM(2)에 재기입된다. 또, 세로 방향 및 가로 방향의 정정 횟수는 임의이다.
다음에, 본 발명의 실시예에 의한 라이트 동작을 위한 구성에 대해, 도 8을 이용하여 설명한다. 도 8을 참조하여, 호스트 I/F로부터 전송되는 프레임 단위의 사용자 데이터는 DMA(11)에 의해 SDRAM(12)의 호스트 라이트 영역에 저장된다. 호스트 라이트 영역은 복수의 라이트 캐쉬 영역으로 구성되어 있고, 각 라이트 캐쉬 영역에는 ECC 블록 단위의 사용자 데이터가 저장된다.
호스트 라이트 영역에 저장된 사용자 데이터는 인코드 작업 영역에서 판독되고, ECC/EDC/SCR·인코더/디코더(13)에 포함되는 ECC/EDC/SCR·인코더(13A)에 의해 스크램블 처리 및 ECC·EDC 인코드 처리가 실시된다.
스크램블 처리 및 ECC·EDC 인코드 처리 후의 데이터는 인코드 작업 영역에 재기입된다. 인코드 작업 영역은 2개의 인코드 영역으로 구성되어 있고, 각 인코드 영역에는 ECC 레이아웃 블록 단위의 데이터가 저장된다.
인코드 영역에 저장되는 ECC 레이아웃 블록 데이터는 데이터 변조(114)된 후, 디스크에 기록된다.
도 9는 도 8에 도시한 구성에 의한 파이프라인 처리를 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하여, ECC·EDC 인코드 처리 및 스크램블 처리(ECC/EDC/SCR)에 의해 생성된 ECC 레이아웃 블록(도 9 중, 기호 block)n은 다음의 스테이지에서 변조 처리 및 디스크에 기입되기 위한 포맷 처리가 실시된다. ECC 레이아웃 블록n의 변조·포맷 처리와 병행하여 다음의 ECC 레이아웃 블록n+1에 대해 ECC·EDC 인코드 처리 및 스크램블 처리가 실시된다.
다음의 스테이지에서, ECC 레이아웃 블록n은 디스크에 기록되고, 후속의 ECC 레이아웃 블록n+1은 변조·포맷 처리가 실시되며 동시에 다음의 ECC 레이아웃 블록n+2에 대해 ECC·EDC 인코드 처리 및 스크램블 처리가 실시된다. 이하, 마찬가지로, ECC·EDC 인코드 처리 및 스크램블 처리→변조/포맷→OUT의 처리가 파이프라인적으로 속행된다.
여기서, 본 발명의 실시예에 의한 메모리 맵핑의 상세에 대해 종래의 메모리 맵핑과 비교하여 설명한다.
우선, 종래의 라이트 시에 있어서의 메모리 맵핑에 대해 도 10을 이용하여 설명한다. 도 10을 참조하여, 종래에는 호스트 I/F로부터 전송되는 사용자 데이터는 DMA(11)에 의해 SDRAM(12)의 인코드 작업 영역에 순차 기입된다.
인코드 작업 영역은 복수의 인코드 영역 B1, B2 …, Bn으로 구성된다. 각 인코드 영역은 용장 데이터가 부가된 ECC 레이아웃 블록의 데이터를 기입하기 위해 필요로 되는 크기가 확보되어 있다. 각 인코드 영역마다, 도 7에 도시된 프레임0∼15의 위치에 사용자 데이터가 일단 저장된다. 따라서, SDRAM(12)에 데이터를 기입할 때는 사용자 데이터 모두에 대해 논리 어드레스를 물리 어드레스로 변환하기 위한 어드레스 변환(90)이 실시된다.
호스트로부터 전송된 사용자 데이터가 인코드 영역 B1에 기억되어 있을 때, 1블록 전의 인코드 영역 B2에 기억되어 있는 사용자 데이터에 대해 스크램블 처리 및 ECC·EDC 인코드 처리[ECC/EDC(13B)]가 실시된다. 스크램블 처리 및 ECC·EDC 인코드 처리가 실시된 데이터(ECC 레이아웃 블록 데이터)는 원래의 인코드 영역 B2에 재기입된다.
또한 1블록 전의 인코드 영역 B3에 기억되어 있는 이미 스크램블 처리 및 ECC·EDC 인코드 처리가 실시된 데이터는 데이터 변조(114) 후, 광자기 디스크에 기록된다.
다음에, 본 발명의 실시예에 의한 라이트 시에 있어서의 메모리 맵핑에 대해, 도 11을 이용하여 설명한다. 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시예에 있어서는 호스트 I/F로부터 전송되는 사용자 데이터는 DMA(11)에 의해 SDRAM(12)의 호스트라이트 영역에 순차 기입된다.
호스트 라이트 영역은 복수의 라이트 캐쉬 영역 A1, A2 …, Am으로 구성된다. 라이트 캐쉬 영역은 1ECC 블록 단위(즉 16프레임 단위)의 사용자 데이터를 기입하기 위해 필요로 되는 크기가 확보되어 있다.
호스트로부터 전송된 사용자 데이터가 라이트 캐쉬 영역 A2에 기억되어 있을 때, 1블록 전의 라이트 캐쉬 영역 A1에 기억되어 있는 사용자 데이터는 인코드 작업 영역을 구성하는 인코드 영역 B1에서 판독되고, 스크램블 처리 및 ECC·EDC 인코드 처리[ECC/EDC(13B)]가 실시된다. 스크램블 처리 및 ECC·EDC 인코드 처리가 실시된 데이터(ECC 레이아웃 블록 데이터)는 인코드 영역 B1에 재기입된다.
본 발명의 실시예에 있어서의 인코드 작업 영역은 인코드 영역 B1 및 B2로 구성된다. 상술한 바와 같이, 각 인코드 영역은 용장 데이터가 부가된 ECC 레이아웃 블록 데이터를 기입하기 위해 필요로 되는 크기를 갖는다.
인코드 영역 B1의 데이터에 대해 ECC·EDC 인코드 처리가 행해지고 있을 때, 1블록 전의 인코드 영역 B2에 기억되어 있다, 이미 스크램블 처리 및 ECC·EDC 인코드 처리가 실시된 데이터에 대해서는 데이터 변조(114)가 실시된다. 데이터 변조 후의 데이터는 광자기 디스크에 기록된다.
이와 같이, 종래에는 1ECC 블록 단위마다 ECC 레이아웃 블록 단위의 영역을 확보하도록 메모리 맵핑을 행하고 있었다. 이것에 대해, 본 발명의 실시예에서는, 인코드에 필요한 인코드 영역과 캐쉬를 위해 필요한 라이트 캐쉬 영역을 분리하고, 데이터 처리의 시점에서 인코드 영역을 사용하도록 했다. 따라서, 인코드 영역은2개로 족하고, ECC 레이아웃 블록 단위의 영역이 대폭 삭감되게 된다.
예를 들면, 페이지 모드를 이용하여 페이지 단위로 데이터를 저장한 경우에 대해 고찰한다. 또, 1페이지가 256워드(=16워드×16=32바이트×16)로 구성되는 것으로 한다.
우선, 도 10에 도시된 종래의 메모리 맵핑과 페이지와의 관계에 대해, 도 12를 이용하여 설명한다. 종래의 메모리 맵핑에서는 1ECC 블록 단위마다 ECC 레이아웃 블록 단위의 영역(182바이트×208)을 확보할 필요가 있다. 일례로서, 1ECC 블록에 대해, 도 12에 도시된 바와 같이 맵핑하면 페이지 수가 78만큼 필요하게 된다.
다음에, 도 11에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 메모리 맵핑과 페이지와의 관계에 대해, 도 13을 이용하여 설명한다. 본 발명의 실시예에 의한 메모리 맵핑에서는 1ECC 블록마다 1024×16=16384워드의 영역을 확보하면 좋다. 따라서, 1ECC 블록에 대해, 도 13에 도시된 바와 같이 페이지 수가 64페이지로 족한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 의한 메모리 맵핑 쪽이 종래에 비해 사용하는 메모리 공간이 삭감됨과 함께 액세스 횟수를 적게 할 수 있다. 또한, 액세스 동작에 필요한 시간이 짧기 때문에 소비 전력을 저감할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 인코드할 때 필요한 인코드 영역과 캐쉬를 위해 필요한 라이트 캐쉬 영역을 분리하고, ECC·EDC 인코드 처리 시에 라이트 캐쉬 영역으로부터 인코드 영역에 데이터를 판독하여 처리를 실행하도록 했다. 이 때문에, 인코드 영역은 2ECC 블록분 있으면 족하다.
따라서, SDRAM(12)의 사용 효율이 향상되고, 동일 메모리 공간이면 라이트 캐쉬의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 호스트로부터 전송되는 데이터를 물리 어드레스에 따른 어드레스에 직접 배치할 필요가 없다. 이 때문에, 라이트 캐쉬 상에서의 데이터 재배치의 자유도가 향상된다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 메모리 상에 인코드할 때 필요한 인코드 영역과 캐쉬를 위해 필요한 라이트 캐쉬 영역을 분리하여 설치하고, ECC·EDC 인코드 처리 시에 라이트 캐쉬 영역으로부터 인코드 영역에 데이터를 판독하여 처리를 실행하도록 했다.
이 때문에, 인코드 영역이 종래에 비해 대폭 삭감되어 메모리의 사용 효율을 향상시키고, 동일 메모리 공간이면 라이트 캐쉬의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 호스트로부터 전송되는 데이터를 물리 어드레스에 따른 어드레스에 직접 배치할 필요가 없기 때문에, 라이트 캐쉬 상에서의 데이터 재배치의 자유도를 향상시킬 수 있다.
또, 이번 개시된 실시예는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 설명되며, 특허 청구의 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (15)

  1. 호스트로부터 전송되는 데이터에 오류 정정 처리를 위한 용장 데이터를 부가하여 기록 매체에 기록하는 기록 장치에 있어서의 라이트 캐쉬 회로에 있어서,
    호스트 라이트 영역과 인코드 작업 영역을 포함하는 랜덤 액세스 가능한 메모리(12);
    상기 호스트 라이트 영역에 상기 호스트로부터 전송되는 상기 데이터를 오류 정정 블록 단위로 저장하는 기입 회로(11);
    상기 호스트 라이트 영역에 기입된 상기 오류 정정 블록 단위의 데이터를 상기 인코드 작업 영역으로 이동시킴과 함께, 상기 용장 데이터를 부가하는 처리를 위해 상기 인코드 작업 영역으로부터 데이터를 판독하고, 또는 상기 용장 데이터를 부가하는 처리 결과 얻어지는 데이터를 상기 인코드 작업 영역에 재기입하는 회로(13); 및
    상기 기록 매체에 기록하기 위해, 상기 인코드 작업 영역의 데이터 중 이미 상기 용장 데이터가 부가된 데이터를 판독하는 판독 회로(114)
    를 포함하는 라이트 캐쉬 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 호스트 라이트 영역은 복수의 라이트 영역(A1∼Am)을 포함하고,
    상기 복수의 라이트 영역의 각각은 상기 오류 정정 블록 단위의 데이터를 저장하기 위해 필요한 최소한의 크기를 갖는 라이트 캐쉬 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인코드 작업 영역은 2개의 인코드 영역(B1, B2)을 포함하고,
    상기 2개의 인코드 영역의 각각은 상기 오류 정정 블록 단위의 데이터와 대응하는 용장 데이터를 저장하기 위해 필요한 최소한의 크기를 갖고,
    상기 2개의 인코드 영역 중 한쪽의 데이터는 상기 용장 데이터를 부가하는 처리의 처리 대상이 되고, 다른쪽의 데이터는 상기 기록 매체에 기록하기 위해 상기 판독 수단에 의해 판독되는 라이트 캐쉬 회로.
  4. 제2항에 있어서, 상기 용장 데이터를 부가하는 처리에 있어서는,
    상기 오류 정정 블록 단위의 데이터에 대해, 곱셈 부호에 의한 오류 정정 처리를 위한 가로 방향 및 세로 방향의 오류 정정 부호를 부가하는 라이트 캐쉬 회로.
  5. 제3항에 있어서, 상기 용장 데이터를 부가하는 처리에 있어서는,
    상기 오류 정정 블록 단위의 데이터에 대해, 곱셈 부호에 의한 오류 정정 처리를 위한 가로 방향 및 세로 방향의 오류 정정 부호를 부가하는 라이트 캐쉬 회로.
  6. 호스트로부터 전송되는 데이터에 오류 정정 처리를 위한 용장 데이터를 부가하여 기록 매체에 기록하는 기록 장치에 있어서,
    상기 용장 데이터를 부가하기 위한 인코더;
    라이트 캐쉬 회로; 및
    상기 용장 데이터가 부가된 데이터를 변조하여, 상기 기록 매체에 기록하기 위한 기록 처리 회로
    를 포함하고, 상기 라이트 캐쉬 회로는,
    호스트 라이트 영역과 인코드 작업 영역을 포함하는 랜덤 액세스 가능한 메모리(12);
    상기 호스트 라이트 영역에 상기 호스트로부터 전송되는 상기 데이터를 오류 정정 블록 단위로 저장하는 기입 회로(11);
    상기 호스트 라이트 영역에 기입된 상기 오류 정정 블록 단위의 데이터를 상기 인코드 작업 영역으로 이동시킴과 함께, 상기 인코드 작업 영역으로부터 상기 인코더에 데이터를 출력하고, 또는 상기 인코더로부터 받는 데이터를 상기 인코드 작업 영역에 재기입하는 회로(13); 및
    상기 인코드 작업 영역의 데이터 중 이미 상기 용장 데이터가 부가된 데이터를 판독하여 상기 기록 처리 회로로 출력하는 판독 회로(14)
    를 포함하는 기록 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 호스트 라이트 영역은 복수의 라이트 영역(A1∼Am)을 포함하고,
    상기 복수의 라이트 영역의 각각은 상기 오류 정정 블록 단위의 데이터를 저장하기 위해 필요한 최소한의 크기를 갖는 기록 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 인코드 작업 영역은 2개의 인코드 영역(B1, B2)을 포함하고,
    상기 2개의 인코드 영역의 각각은 상기 오류 정정 블록 단위의 데이터와 대응하는 용장 데이터를 저장하기 위해 필요한 최소한의 크기를 가지며,
    상기 2개의 인코드 영역 중 한쪽의 데이터는, 상기 인코더에 있어서의 처리 대상이 되고, 다른쪽의 데이터는 상기 기록 처리 회로에 있어서의 처리 대상이 되는 기록 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 용장 데이터를 부가하는 처리에 있어서는,
    상기 오류 정정 블록 단위의 데이터에 대해, 곱셈 부호에 의한 오류 정정 처리를 위한 가로 방향 및 세로 방향의 오류 정정 부호를 부가하는 기록 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 용장 데이터를 부가하는 처리에 있어서는,
    상기 오류 정정 블록 단위의 데이터에 대해, 곱셈 부호에 의한 오류 정정 처리를 위한 가로 방향 및 세로 방향의 오류 정정 부호를 부가하는 기록 장치.
  11. 호스트 라이트 영역과 인코드 작업 영역을 포함하는 랜덤 액세스 가능한 메모리(12)를 포함하고, 호스트로부터 전송되는 데이터에 오류 정정 처리를 위한 용장 데이터를 부가하여 기록 매체에 기록하는 기록 장치에 있어서의 라이트 캐쉬 방법에 있어서,
    상기 호스트 라이트 영역에 상기 호스트로부터 전송되는 상기 데이터를 오류 정정 블록 단위로 저장하는 단계;
    상기 호스트 라이트 영역에 기입된 상기 오류 정정 블록 단위의 데이터를 상기 인코드 작업 영역으로 이동시킴과 함께, 상기 용장 데이터를 부가하는 처리를 위해 상기 인코드 작업 영역으로부터 데이터를 판독하고, 또는 상기 용장 데이터를 부가하는 처리 결과 얻어지는 데이터를 상기 인코드 작업 영역에 기입하는 단계; 및
    상기 기록 매체에 기록하기 위해, 상기 인코드 작업 영역의 데이터 중 이미 상기 용장 데이터가 부가된 데이터를 판독하는 단계
    를 포함하는 라이트 캐쉬 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 호스트 라이트 영역은 복수의 라이트 영역(A1∼Am)을 포함하고,
    상기 복수의 라이트 영역의 각각은 상기 오류 정정 블록 단위의 데이터를 저장하기 위해 필요한 최소한의 크기를 갖는 라이트 캐쉬 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 인코드 작업 영역은 2개의 인코드 영역(B1, B2)을 포함하고,
    상기 2개의 인코드 영역의 각각은 상기 오류 정정 블록 단위의 데이터와 대응하는 용장 데이터를 저장하기 위해 필요한 최소한의 크기를 가지며,
    상기 2개의 인코드 영역 중 한쪽의 데이터는 상기 용장 데이터를 부가하는 처리의 처리 대상이 되고, 다른쪽의 데이터는 상기 기록 매체에 기록하기 위해 판독되는 라이트 캐쉬 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 용장 데이터를 부가하는 처리에 있어서는,
    상기 오류 정정 블록 단위의 데이터에 대해, 곱셈 부호에 의한 오류 정정 처리를 위한 가로 방향 및 세로 방향의 오류 정정 부호를 부가하는 라이트 캐쉬 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 용장 데이터를 부가하는 처리에 있어서는,
    상기 오류 정정 블록 단위의 데이터에 대해, 곱셈 부호에 의한 오류 정정 처리를 위한 가로 방향 및 세로 방향의 오류 정정 부호를 부가하는 라이트 캐쉬 방법.
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